横观各向同性岩石力学-化学-损伤耦合有限元分析

• 作者: 庄茁 杨恒林 柳占立 王永亮
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: 有限元 层理性岩石 连续损伤 Weibull分布 渗流-应力-化学-损伤耦合
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科
• 页码范围: 102-109
• 页数: 8页
• 分类号: TU452|TE37
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.04.0287

摘要

该文基于层理性岩石的水化作用和连续损伤特性,建立力学-化学-损伤耦合的有限元(FEM)求解方法,开展含钻井孔L岩石的井壁应力和围岩损伤演化分析.该文发展横观各向同性Biot本构关系,采用Weibull分布函数表征岩石的非均质性;考虑水化作用引起的损伤,结合当前应力状态的应力损伤得到损伤张量,对弹性模量和渗透率进行损伤分析,实现层理性岩石在水化和荷载作用下的连续损伤演化,形成一套渗流-应力-化学-损伤(HMCD)耦合分析方法.该文给出数值算例,将含损伤横观各向同性模型用于研究层理性岩石的水化特性,表明岩石的非均匀性和水化作用对井壁应力解答具有重要影响,该有限元求解方法可对岩石水化、损伤进行可靠、有效的数值分析.